基于偶應(yīng)力理論的結(jié)構(gòu)有限元方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)分析理論與方法在不斷發(fā)展。雖然有限元法的在工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，也在很多工程技術(shù)領(lǐng)域方面取得了一些突破性成果。但是在細(xì)觀和微觀上，結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)了跟經(jīng)典理論相悖離的現(xiàn)象，宏觀上對(duì)于復(fù)雜的模型或者大型實(shí)際工程問(wèn)題，在應(yīng)用有限元方法時(shí)卻有相當(dāng)?shù)碾y度。偶應(yīng)力理論是應(yīng)力梯度理論中的一種，也是一種能夠解釋尺度效應(yīng)的有效方法。涉及材料長(zhǎng)度跟材料的內(nèi)稟長(zhǎng)度很近或者是更小的時(shí)候，尺寸效應(yīng)會(huì)表現(xiàn)的很明顯。將偶應(yīng)力理論

2、融于經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)力學(xué)，對(duì)剪應(yīng)力互等定理在微觀上進(jìn)行了修正。目前工程應(yīng)用中，開展考慮偶應(yīng)力影響的結(jié)構(gòu)有限元分析和設(shè)計(jì)工作較少。本文首先介紹了偶應(yīng)力理論。結(jié)合C1類偶應(yīng)力理論，建立二維和三維結(jié)構(gòu)分析問(wèn)題的有限單元公式，基于ANSYS系統(tǒng)，編制了二、三維結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)偠染仃囉?jì)算程序，并結(jié)合UPFs，建立了考慮偶應(yīng)力的二、三維結(jié)構(gòu)靜力和模態(tài)分析軟件。采用不同網(wǎng)格尺寸的單元網(wǎng)格化措施，完成了幾個(gè)典型結(jié)構(gòu)的考慮偶應(yīng)力的應(yīng)力和模態(tài)仿真分析。給出了偶應(yīng)力影